技术分享 | 抓包分析 TCP 协议

本文节选自霍格沃兹测试开发学社内部教材

TCP 协议是在传输层中，一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。

环境准备

对接口测试工具进行分类，可以如下几类：

• 网络嗅探工具：tcpdump，wireshark
• 代理工具：fiddler，charles，anyproxyburpsuite，mitmproxy
• 分析工具：curl，postman，chrome Devtool

抓包分析TCP协议

tcpdump

tcpdump 是一款将网络中传送的数据包的“头”完全截获下来提供分析的工具。它支持针对网络层、协议、主机、网络或端口的过滤，并提供 and、or、not 等逻辑语句去掉无用的信息。

让 tcpdump 时刻监听 443 端口，如果有异样就输入到 log 文件中

sudo tcpdump port 443 -v -w /tmp/tcp.log

复制

利用这条命令，会把得到的报告放到目录 /tmp/tcp.log 中。

常用参数	含义
port 443	监听 443 端口
-v	输出更加详细的信息
-w	把数据写到 log 中

wireshark

wireshark 也是一款网络嗅探工具，它除了拥有 tcpdump 功能，还有更多扩展功能，比如分析工具，但是在接口测试中，抓包过程往往都是在服务器进行，服务器一般不提供 UI 界面，所以 wireshark 无法在服务器工作，只能利用 tcpdump 抓包生成 log，然后将 log 导入 wireshark 使用，在有 UI 界面的客户端上进行分析。

抓包分析 TCP 协议

抓取一个 http 的 get 请求：

1. 在百度上搜 mp3 http://www.baidu.com/s?wd=mp3
2. 用 tcpdump 截获这个 get 请求，并生成 log
3. 用 wireshark 打开 tcpdump 生成的 log

使用 wireshark 查看 log：

image.png

log 的前几段信息是三次握手。因为信道是不可靠的，在发送数据前，就必须确保信道稳定，而三次握手就像是下面这些操作：

• 第一次握手：建立连接时，客户端发送 syn 包（syn=j）到服务器，并进入 SYN_SENT 状态，等待服务器确认。
• 第二次握手：服务器收到 syn 包，必须确认客户的 SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个 SYN 包（seq=k），即 SYN+ACK 包，此时服务器进入 SYN_RECV 状态；
• 第三次握手：客户端收到服务器的 SYN+ACK 包，向服务器发送确认包 ACK（ack=k+1），此包发送完毕，客户端和服务器进入 ESTABLISHED（TCP 连接成功）状态，完成三次握手。

经过三次握手，就可以进一步交流，就像下面这样：

image.png

结束交流时，也需要进行四次挥手：

image.png

• 第一次挥手：客户端向服务器端发送一个 FIN，请求关闭数据传输。
• 第二次挥手：服务器接收到客户端的 FIN，向客户端发送一个 ACK，其中 ack 的值等于 FIN+SEQ。
• 第三次挥手：服务器向客户端发送一个 FIN，告诉客户端应用程序关闭。
• 第四次挥手：客户端收到服务器端的 FIN，回复一个 ACK 给服务器端。其中 ack 的值等于 FIN+SEQ。

注意： 一个请求可能分为多个包，一个数据也是这样，于是在 wireshark 会看到很多包。